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1、检测（十九） “基因工程与克隆技术”课后强训卷1(2018南充模拟)镰刀型细胞贫血症是一种单基因遗传病，患者的血红蛋白分子肽链第6位氨基酸谷氨酸被缬氨酸代替，导致功能异常。回答下列问题：(1)异常血红蛋白的氨基酸序列改变的根本原因是编码血红蛋白基因的_序列发生改变。(2)将正常的血红蛋白基因导入患者的骨髓造血干细胞中，可以合成正常的血红蛋白达到治疗的目的。此操作_(填“属于”或“不属于”)蛋白质工程，理由是该操作_。(3)用基因工程方法制备血红蛋白时，可先提取早期红细胞中的_，以其作为模板，在_酶的作用下逆转录合成cDNA。cDNA与载体需在限制酶和_酶的作用下，拼接构建基因表达载体，导入受体
2、菌后进行表达。(4)检测受体菌是否已合成血红蛋白，可从受体菌中提取_，用相应的抗体进行_杂交，若出现杂交带，则表明该受体菌已合成血红蛋白。解析：(1)患者的血红蛋白分子肽链第6位的谷氨酸变成了缬氨酸，此氨基酸的变化是由于控制合成血红蛋白分子的DNA的碱基序列发生了改变，从而导致了mRNA上密码子的改变。(2)将正常的血红蛋白基因导入患者的骨髓造血干细胞中，可以合成正常的血红蛋白达到治疗的目的。此操作没有对现有的蛋白质进行改造，不属于蛋白质工程。(3)用基因工程方法制备血红蛋白时，可先提取早期红细胞中的RNA，以其作为模板，在逆转录酶的作用下合成cDNA。cDNA与载体需在限制酶和DNA连接酶的
3、作用下，拼接构建基因表达载体，导入受体菌后进行表达。(4)从受体细胞中分离纯化出目的蛋白，用相应的抗体进行抗原抗体特异性杂交，若出现杂交带，则表明该受体菌已合成血红蛋白。答案：(1)碱基(脱氧核苷酸)(2)不属于没有对现有的蛋白质进行改造(或没有对基因进行修饰)(3)mRNA逆转录DNA连接(4)蛋白质抗原抗体2(2018内江一模)干扰素是动物体内合成的一种蛋白质，可以用于治疗病毒感染和癌症。将人的干扰素的cDNA在大肠杆菌中进行表达，产生的干扰素的抗病毒活性只有天然产品的十分之一，且体外保存相当困难。研究发现若将第17位的半胱氨酸改变为丝氨酸，生产出的干扰素的抗病毒活性是原来的100倍，并且
4、在70 的条件下，可以保存半年，给广大患者带来福音。(1)从上述资料可知，若要改变干扰素的功能，可以考虑对于扰素_进行改造。(2)对干扰素进行改造，应该直接对_(填“干扰素分子”或“干扰素的cDNA”)进行操作来实现，原因是_。(3)与蛋白质工程相比较，基因工程在原则上只能生产_的蛋白质，不一定符合生产和生活的需要，而蛋白质工程是以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系为基础，通过_或_，得到符合要求的_，再通过_(填生理过程)实现相应蛋白质的合成，满足生产和生活需要。解析：(1)从上述资料可知，若将第17位的半胱氨酸改变为丝氨酸，生产出的干扰素的抗病毒活性是原来的100倍，故若要改变干扰素
5、的功能，可以考虑对干扰素氨基酸序列进行改造。(2)对干扰素进行改造，应该直接对干扰素的cDNA进行操作来实现，原因是蛋白质的结构由基因决定，蛋白质不能直接遗传，基因可以遗传；对基因的改造比对蛋白质的改造要容易。(3)与蛋白质工程相比较，基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质，不一定符合生产和生活的需要，而蛋白质工程是以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系为基础，通过基因修饰或基因合成，得到符合要求的基因，再通过转录和翻译实现相应蛋白质的合成，满足生产和生活需要。答案：(1)氨基酸序列(2)干扰素的cDNA蛋白质的结构由基因决定，蛋白质不能直接遗传，基因可以遗传；对基因的改造比对蛋白质
6、的改造要容易(3)自然界已存在基因修饰基因合成基因转录和翻译3(2018华南师大附中三模)华蟾素是我国经典抗肿瘤药物。研究人员为探寻华蟾素注射液抗肝癌细胞的作用机理，进行了一系列实验。请回答下列问题：.肝癌细胞的培养：(1)培养肝癌细胞时，在培养基中加入适量的_以补充合成培养基中缺乏的物质，为防止培养过程发生污染要加入_。此外，每48 h更换1次培养液，目的是_；同时还要提供适宜的温度、_、氧气和二氧化碳等环境条件。.探究华蟾素药效作用机理的实验：(2)DNA拓扑异构酶(简称Topo)为真核生物所必需，在DNA复制、转录等方面发挥重要作用，Topo在肿瘤细胞中含量明显高于正常细胞。华蟾素注射液
7、处理细胞48 h后，采用逆转录聚合酶链式反应技术检测Topo基因的表达情况，结果如表。华蟾素浓度(g/mL)00.100.200.40Topo基因表达量逆转录聚合酶链式反应的主要原理是：提取肝癌细胞中的总RNA，在_酶的作用下合成cDNA，再以cDNA为模板进行PCR扩增，为完成该反应还需要添加_。由上可知，华蟾素注射液在分子水平上影响肝癌细胞的机理是_。解析：(1)在动物细胞培养时，所需的营养物质有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，将这些物质按其类别和所需的数量严格配制而成的培养基，称为合成培养基。由于人们对细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚，因此，在使用合成培养基时，通常需要加入
8、血清、血浆等一些天然成分；为防止培养过程发生污染需要在培养基加入抗生素；为了防止代谢物积累对细胞自身造成危害，还要定时更换培养液；同时还要提供适宜的温度、pH、氧气和二氧化碳等环境条件。(2)逆转录需要以提取的mRNA为模板，以游离的脱氧核苷酸为原料，在逆转录酶的催化下合成cDNA。进行PCR扩增时需要准备四类物质：模板(cDNA)、原料(四种脱氧核苷酸)、引物和Taq酶。由题干信息和表中实验结果可知，华蟾素注射液在分子水平上影响肝癌细胞的机理是抑制Topo基因的转录，最终导致Topo含量降低。答案：(1)血清(血浆)抗生素提供营养物质和防止代谢物积累对细胞自身造成危害pH(2)逆转录引物、耐
9、高温的DNA聚合酶(Taq酶)和四种脱氧核苷酸抑制Topo基因的转录，最终导致Topo含量降低4(2018南京三模)图1是利用两种不同生物技术将小鼠培育成大鼠的过程。图2中质粒是基因工程中常用的质粒pIJ702，其中tsr为硫链丝菌素抗性基因，mel是黑色素合成基因，其表达能使白色的链霉菌菌落变成黑色菌落；而限制酶Cla、Bgl、Pst、Sac、Sph在pIJ702上分别只有一处识别序列。pIJ702pZHZ8Bgl5.7 kb6.7 kbCla5.7 kb2.2 kb,4.5 kbPst5.7 kb1.6 kb,5.1 kb(1)图1中应用到的生物工程技术有_。c分子称为_，其上的生长激素基
10、因表达产物的受体分布在丁鼠的全身细胞的_。(2)若大鼠甲和大鼠乙体内X染色体上均带有某种致病基因，则培育出的大鼠丙和大鼠丁携带致病基因的是_(不考虑基因突变)。(3)用Sac和Sph同时切割大鼠生长激素基因和质粒pIJ702，获取的目的基因去置换pIJ702上0.4 kb的片段，构成重组质粒pZHZ8。上述两种质粒的限制酶酶切片段长度列在表中。由此判断目的基因的片段长度为_kb。参照表中数据，如果用Pst和Cla同时酶切重组质粒pZHZ8，则两种酶可将pZHZ8切成_个片段。(4)重组质粒pZHZ8上的标记基因是_，在含硫链丝菌素固体培养基上培养后，筛选过程中要淘汰_色的菌落。解析：(1)图1
11、中技术为核移植技术，技术为转基因技术，应用到的生物工程技术有核移植技术、转基因技术、胚胎移植技术、动物细胞培养技术。c分子称为基因表达载体(重组DNA分子或重组质粒)，生长激素通过和细胞膜表面的受体结合调节细胞代谢。(2)大鼠甲体内X染色体上带有的某种致病基因会随细胞核传给大鼠丙，大鼠乙只为大鼠丁提供生长激素基因，丁不携带大鼠乙体内X染色体上携带的致病基因。(3)用Sac和Sph同时切割大鼠生长激素基因和质粒pIJ702，获取的目的基因去置换pIJ702上0.4 kb的片段，构成重组质粒pZHZ8。据表可知重组质粒pZHZ8比原质粒增加1.0 kb，说明目的基因的片段长度为0.41.01.4
12、(kb)。据表可知，Pst和Cla在重组质粒pZHZ8上均具有两个酶切位点，则两种酶同时酶切重组质粒pZHZ8，可将pZHZ8切成4个片段。(4)黑色素合成基因mel会被破坏，重组质粒pZHZ8上的标记基因是tsr基因(硫链丝菌素抗性基因)，在含硫链丝菌素固体培养基上培养后，筛选过程中要淘汰黑色的菌落。答案：(1)核移植技术、转基因技术、胚胎移植技术、动物细胞培养技术基因表达载体(重组DNA分子或重组质粒)细胞膜上(2)大鼠丙携带，丁不携带(3)1.44(4)tsr基因(硫链丝菌素抗性基因)黑5(2018山东名校联考)人的成纤维细胞与小鼠细胞进行融合获得部分杂种细胞，杂种细胞中人类染色体会随机
13、丢失，各种杂种细胞保留人类染色体的种类和数量是不同的，由此可以分离得到许多种杂种细胞。请回答下列问题：(1)诱导动物细胞融合常用的诱导因素有_(至少写出两种)。细胞融合体现了细胞膜的_。(2)在培养容器中，诱导两类细胞两两融合，在加入诱导剂后，培养液中应该存在_种细胞。若只考虑人的成纤维细胞与鼠细胞两两融合形成的杂种细胞，假如每种杂种细胞只保留了人的1条染色体，从染色体组成的角度考虑，杂种细胞最多可能有_种。(3)培养杂种细胞的过程中，细胞需置于含CO2的混合气体的培养箱中培养，CO2的主要作用是维持培养液的_。(4)动物细胞的培养相对植物细胞培养要困难得多，一般培养动物细胞时在培养基中必须要加入_，而培养植物细胞则不需要。(5)运用细胞融合技术还可以进行_的制备，请列举一项关于该物质的应用：_。解析：(1)动物细胞融合常用的诱导因素有聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒、电激等。细胞融合体现了细胞膜的流动性。(2)培养液中存在人人融合细胞，人鼠融合细胞，鼠鼠融合细胞，以及没有融合的人成纤维细胞和小鼠细胞，共5种。人体细胞含有23对染色体，共有24种染色体(22种常染色体XY)，所以当每种杂种细胞只保留了人的1条染色体时，从染色体组成的角度考虑，杂种细胞最多可能有24种
